計算機網路 第六章複習 物理層

2021-10-01 05:59:51 字數 2429 閱讀 8238

6.3 物理層下面的傳輸**

6.4 通道復用技術

6.4.2 波分復用wdm

6.4.3 碼分復用cdm

6.5 數字傳輸系統

6.6 寬頻接入技術

物理層考慮的是如何在連線各種計算機的傳輸**上傳輸資料位元流,而不是指具體的傳輸**。物理層應盡可能遮蔽掉不同傳輸**和通訊手段的差異。用於物理層的協議常稱為物理層規程

物理層的主要任務描述為確定與傳輸**介面的一些特性,即:

qam:正交振幅調製

任何實際的通道都是不理想的,在傳輸時會產生各種失真和各種干擾。碼元傳輸的速率越高,或者訊號傳輸的距離越遠,在通道的輸出端的波形的失真就越嚴重。

硬體限制了可能的最高通訊速率。

限制碼元在通道上的傳輸速率的因素有:

傳輸**也稱為傳輸介質或傳輸媒介。傳輸**可以分為導引型和非導引型。在導引型傳輸**中,電磁波被導引沿著固體**(銅線或光纖)傳播。非導引型傳輸**就是指自由空間。在非導引型傳輸**中,電磁波的傳輸常稱為無線傳輸。

復用:允許乙個使用者使用乙個共享通道進行通訊,降低成本,提高利用率。

fdm所有使用者在同樣的時間占用不同的頻寬資源(頻率頻寬)。

tdm將時間劃分為一段段登場的時分復用幀(tdm幀)。每個使用者占用的時隙週期性出現,並且在不同的時間內占用同樣的頻頻寬度。tdm訊號也稱為等時訊號。但tdm會造成線路資源的浪費。

改進:按需動態分配時隙 統計時分復用stdm

wdm就是光的頻分復用,使用一根光纖來同時傳輸多個光載波訊號。

cdma:分碼多重進接

每個使用者之間使用經過挑選的不同碼型,彼此之間不會干擾。在實用的系統中使用偽隨機碼序列。

碼片序列

每乙個位元時間劃分為m 個短的間隔,稱為碼片(chip)。每個站被指派乙個唯一的m bit 碼片序列。

例如,s 站的8 bit 碼片序列是00011011。

s 站的碼片序列:(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)

cdma的碼片之間互相正交:

擴頻假定s站要傳送資訊的資料率為b bit/s。由於每乙個位元要轉換成m 個位元的碼片,因此s 站實際上傳送的資料率提高到mb bit/s,同時s 站所占用的頻頻寬度也提高到原來數值的m倍。

擴頻分為:dsss(直接序列擴頻)、fhss(跳幀擴頻)

與模擬通訊相比,數字通訊無論是在傳輸質量上還是經濟上都有明顯的優勢.目前,長途幹線大都採用時分復用pcm 的數字傳輸方式。

pcm(信源編碼): 取樣 -> 量化 -> 編碼

如果量化級數為n, 那麼每個取樣值編碼為log

2nlog_2n

log2​n

位二進位製碼.

pcm有北美的24路pcm(t1)標準和歐洲的30路pcm(e1), 我國採用e1標準.

舊的數字傳輸系統主要有兩個缺點: 速率標準不統一; 不是同步傳輸

解決: sonet(同步光纖網)\sdh(同步數字系列)

sdh也適合用於衛星和微波傳輸.

主要談有線.

asdl: 非對稱數字使用者線技術. asdl技術將低端頻譜留給傳統**使用. 把沒有利用的高階頻譜留給上網使用. dsl是數字使用者線的縮寫. 有adsl\vdsl等型別.

adsl的傳輸距離取決於資料率和使用者線的線徑(使用者線越細,訊號傳輸時的衰減就越大) ,adsl所能得到的最高資料傳輸速率與實際的使用者線上的訊雜比密切相關。同時adsl上行和下行頻寬做成不對稱的, 並在使用者線(銅線)的兩端各安裝乙個adsl 數據機。我國使用離散多音調dmt調製技術(頻分復用).

adsl採用自適應調製技術使使用者線能夠傳送盡可能高的資料率, 但adsl不能保證固定的資料率.

第二代的adsl通過提高調製效率得到了更高的資料率, 同時採用了無縫速率自適應技術sra(seamless rateadaptation),可在運營中不中斷通訊和不產生誤碼的情況下,自適應地調整資料率。改善了線路質量評測和故障定位功能,這對提高網路的執行維護水平具有非常重要的意義。

經過對有線電視網catv進行改造得到, 將同軸電纜主幹更換為光纖, 並使用模擬光纖技術, 在模擬光纖中採用光的振幅調製am. hfc網具有雙向傳輸功能, 擴充套件了傳輸頻帶. 需要使用專用的電纜調製解調, 他的傳輸速率高, 但是結構更加複雜, 僅安裝在使用者端.

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